(57)【要約】      （修正有）【課題】微粉炭、水蒸気、水、油等の漏洩を高精度で自動的に早期検知する装置を提供する。【解決手段】微粉炭漏洩検知装置１は、防曝カメラ５Ａ〜５Ｎで撮影した予め定められた枚数の連続する画像を平均化したイニシャル画像と現在画像をそれぞれ生成するイニシャライズ処理部及び現在画像生成部を備える。差分画像作成部は現在画像とイニシャル画像との差分である差分画像を作成する。検知処理部は、記差分画像を、低濃度閾値と高濃度の高濃度閾値とで二値化する。低濃度閾値により得られる低濃度反応領域があれば低濃度カウンタをインクリメントし、前記高濃度閾値により得られる高濃度反応領域があれば高濃度カウンタをインクリメントする。低濃度カウンタの値が設定値に達すると漏洩発生と判断してアラーム発報を実行する。高濃度カウンタの値が設定値に達すると前記イニシャライズ処理部がイニシャル画像の生成を再実行する。【選択図】図１
2010190696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏洩検知の対象を撮影する撮影部と、
前記撮影部で撮影した予め定められた枚数の連続する画像を平均化したイニシャル画像の生成を実行するイニシャライズ処理部と、
前記撮影部で撮影した予め定められた枚数の連続する画像を平均化した現在画像の生成を予め定められた時間間隔で繰り返し実行する現在画像生成部と、
個々の現在画像について前記イニシャル画像との差分である差分画像を作成する差分画像作成部と、
前記個々の前記差分画像に基づいて漏洩の発生を検知する検知処理部と
を備え、
前記検知処理部は、
前記差分画像を、予め定められた漏洩検知の対象に対応する濃度の低濃度閾値と、この低濃度閾値より高濃度の高濃度閾値とで二値化し、前記低濃度閾値により得られる低濃度反応領域があれば低濃度カウンタをインクリメントする一方、前記前記高濃度閾値により得られる高濃度反応領域があれば高濃度カウンタをインクリメントし、前記低濃度カウンタの値が予め定められた第１の設定値に達すると漏洩発生と判断してアラーム発報を実行し、前記高濃度カウンタの値が予め定められた第２の設定値に達すると前記イニシャライズ処理部に前記イニシャル画像の生成を再実行させる、漏洩検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩検知装置に関する。特に、本発明は、微粉炭燃焼ボイラ設備の微粉炭空気移送配管の配管磨耗による微粉炭の漏洩の検知に適している。
【背景技術】
【０００２】
微粉炭焚ボイラにおいては燃料の石炭を微粉炭機（ミル）で７５μｍ程度に粉砕して微粉炭とし、エアーブロアーによってパイプ配管を通してバーナー口まで移送して、ボイラ内に吹き込み燃焼させている。この微粉炭移送の配管の総延長は９０万kWクラスの大型石炭火力発電所ともなるとは約３０００ｍに達し、１日あたりの石炭移送量は５０００ｔ〜６０００ｔに達する。
【０００３】
配管内部を高速で空気によって移送される微粉炭は一種の研磨剤のように働いて、主に配管の屈曲部に衝突して配管を磨耗させていく。この対策として鋼製配管の内側の要所にセラミックライニングが施されているが、磨耗を完全に防ぐことは出来ず、ライニングの継ぎ目や配管のジョイント部等が損耗して穴が開き、この穴から微粉炭が空中に噴出漏洩してくることがある。破損した箇所は、初期は微細な穴であるが時間が経過するにつれ大きくなり微粉炭が漏洩する量も増大するため、早期発見が重要である。
【０００４】
このような微粉炭の漏洩を目視による監視で検知する場合、２４時間連続運転されるこの種のボイラ設備の配管路のすべてを、係員よる巡回監視で常時監視することは現実的に困難である。また、微粉炭は複写機のトナーと同様に非常に微細であるので、空中に噴出しても微量漏洩の場合は空中に漂って浮遊しボイラ本体周辺に起きる上昇気流のため拡散してしまう。そのため、目視による監視では相当量の微粉炭が漏洩して床等に堆積するまで漏洩を発見できない場合が多い。つまり、目視による監視では高精度の早期検知は困難である。
【０００５】
また、粉塵測定器や煤塵測定器、レーザー光線照射方式、ガス検知器等による自動的な早期検知も検討されてきたが、複雑に入り組んだ配管の漏洩を高精度で検知することは周辺環境が防爆エリアであることも加わり困難であった。例えば、特許文献１にはカメラで取得した画像の平均輝度を参照画像の平均輝度と比較することで微粉炭の漏洩を自動的に早期検知することが記載されている。しかし、特許文献１に記載の早期検知の手法は、参照画像の更新を単に定期的に実行している点等で高精度の検知を実現できない。
【０００６】
微粉炭以外の水蒸気、水、油等を取り扱うプラント設備等においても、これらの漏洩を目視によらず高精度で自動的に早期検知することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４５５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、微粉炭、水蒸気、水、油等の漏洩を高精度で自動的に早期検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、漏洩検知の対象を撮影する撮影部と、前記撮影部で撮影した予め定められた枚数の連続する画像を平均化したイニシャル画像の生成を実行するイニシャライズ処理部と、前記撮影部で撮影した予め定められた枚数の連続する画像を平均化した現在画像の生成を予め定められた時間間隔で繰り返し実行する現在画像生成部と、個々の現在画像について前記イニシャル画像との差分である差分画像を作成する差分画像作成部と、前記個々の前記差分画像に基づいて漏洩の発生を検知する検知処理部とを備え、前記検知処理部は、前記差分画像を、予め定められた漏洩検知の対象に対応する濃度の低濃度閾値と、この低濃度閾値より高濃度の高濃度閾値とで二値化し、前記低濃度閾値により得られる低濃度反応領域があれば低濃度カウンタをインクリメントする一方、前記前記高濃度閾値により得られる高濃度反応領域があれば高濃度カウンタをインクリメントし、前記低濃度カウンタの値が予め定められた第１の設定値に達すると漏洩発生と判断してアラーム発報を実行し、前記高濃度カウンタの値が予め定められた第２の設定値に達すると前記イニシャライズ処理部に前記イニシャル画像の生成を再実行させる、漏洩検知装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
現在画像とイニシャル画像の差分画像２つの閾値、すなわち低濃度閾値と高濃度閾値により二値化し、低濃度反応領域があればインクリメントする低濃度カウンタで漏洩の有無を検知する一方、高濃度反応領域があればインクリメントする高濃度カウンタで再イニシャライズの実行の有無を判断するので、微粉炭、水蒸気、水、油等の漏洩を高精度で自動的に早期検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る微粉炭漏洩検知装置の模式図。
【図２】監視装置のブロック図。
【図３Ａ】モニタの画面表示の一例（非検知時）を示す模式図。
【図３Ｂ】モニタの画面表示の一例（非検知時）を示す模式図。
【図３Ｃ】モニタの画面表示の一例（誤検知時）を示す模式図。
【図４】監視装置の動作の概略を説明するためのフローチャート。
【図５】図４のステップＳ４−１，Ｓ４−２の詳細を示すフローチャート。
【図６Ａ】図４のステップＳ４−５の詳細を示すフローチャート。
【図６Ｂ】図４のステップＳ４−５の詳細を示すフローチャート。
【図６Ｃ】図４のステップＳ４−５の詳細を示すフローチャート。
【図７】図６Ａ〜図６ＣのステップステップＳ６−２，Ｓ６−２１，Ｓ６−５０の詳細を示すフローチャート。
【図８Ａ】低濃度閾値による二値化の概念を示す線図。
【図８Ｂ】高濃度閾値による二値化の概念を示す線図。
【図９】発報の判断が成立する場合の一例を示す概念図。
【図１０】再イニシャライズの判断が成立する場合の一例を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る微粉炭漏洩検知装置１は、微粉炭機（ミル）２から微粉炭焚ボイラ３に到る管路４の所定箇所にそれぞれ設置された複数台の防曝カメラ（以下単にカメラという）５Ａ〜５Ｎと、監視装置７とを備える。個々のカメラ５Ａ〜５Ｎは、管路４のうち微粉炭の漏洩の可能性がある箇所（例えばパイプ６の屈曲部）を視野に収めるように設置されている。
【００１４】
監視装置７は、カメラ５Ａ〜５Ｎとの通信を実行する通信部１１、通信部１１を介して入力されるカメラ５Ａ〜５Ｎからの画像に基づいて微粉炭の漏洩検知等の処理を実行する処理部１２、プログラムや各種データ等を記憶する記憶部１３、オペレータが指示等を入力するための入力装置１４（キーボード、マウス等の各種入力デバイスや画面上のアイコン等により構成されている。）、ディスプレイ１５、及びスピーカ１６を備える。図３Ａ〜図３Ｃに示すように、ディスプレイ１５は、カメラ５Ａ〜５Ｎからの画像を表示する通常画像領域１５ａ、後述する低濃度反応領域を表示する検知画像領域１５ｂ、及び後述する高濃度反応領域を表示する誤検知画像領域１５ｃを備える。
【００１５】
図２を参照すると、監視装置７の処理部１２は、個々のカメラ５Ａ〜５Ｎで撮影した予め定められたＮ枚（本実施形態では３枚）の連続する画像の輝度（明度）を平均化して漏洩検知の基準となるイニシャル画像を生成するイニシャライズ処理部２１、一定の時間間隔で個々のカメラ５Ａ〜５Ｎで撮影した予め定められた連続するＮ枚（本実施形態では３枚）の連続する画像の輝度（明度）平均化して現在の時点の画像（現在画像）を生成する現在画像生成部２２、個々の現在画像についてイニシャル画像との差分である差分画像を作成する差分画像作成部２３、及び個々の差分画像に基づいて漏洩の発生の有無を検知する検知処理部２４を備える。
【００１６】
以下、１台のカメラ５Ａに着目して監視装置７の動作を説明する。監視装置７は残りのカメラ５Ｂ〜５Ｎについても同様の動作を実行する。
【００１７】
まず、図４を参照して、監視装置７の動作の概略を説明する。まず、ステップＳ４−１ではイニシャライズ、すなわちイニシャル画像の作成のための画像取得を実行する。これ以降、再イニシャライズの判断が成立するか（ステップＳ４−９）、終了処理の判断が成立しない限り（ステップＳ４−８）、ステップＳ４−２〜Ｓ４−１１の処理が繰り返される。ステップＳ４−２では、前述した現在画像の作成のための画像取得を実行する。ステップＳ４−３では、イニシャル画像と現在画像の差分である差分画像を取得する。ステップＳ４−４で、差分結果なければステップＳ４−２に戻るが、差分結果があればステップＳ４−５の微粉炭検知処理が実行される。
【００１８】
ステップＳ４−５の微粉炭検知処理で発報ありの判断が成立すれば、ステップＳ４−６でアラーム発報（例えば図３Ａ〜図３Ｃに示すディスプレイ１５の画面に含まれる警報灯１５ｄの点灯やスピーカ１６からの音声や警報音の出力）を実行する。その後、ステップＳ４−７でアラーム解除後、ステップＳ４−８に以降して終了処理でなければステップＳ４−２（現在画像の作成のための画像取得）に戻る。一方、ステップＳ４−５の微粉炭検知処理で発報なしの判断が成立すれば、ステップＳ４−９に移行する。ステップＳ４−９で再イニシャライズの判断が成立していれば、ステップＳ４−１０で後述する２つのカウンタＡ，Ｂを０にクリアすると共に、イニシャライズタイマをクリアした後、ステップＳ４−１に戻ってイニシャライズ処理を実行する。ステップＳ４−９で再イニシャライズの判断が成立していなければ、ステップＳ４−１１でイニシャライズタイマが予め定められた定期イニシャライズ時間に達していれば、ステップＳ４−１０を経てステップＳ４−１に戻って再イニシャライズを実行し、定期イニシャライズ時間に達していなければステップＳ４−２に戻って現在画像の作成を実行する。イニシャライズタイマは図４の処理が開始された時点で計時を開始する。従って、ステップＳ４−５で発報ありの判断が成立しない場合にも、定期イニシャライズ時間毎にイニシャライズ処理が実行される。
【００１９】
図５は、ステップＳ４−１のイニシャライズ処理のための画像取得と、ステップＳ４−２の現在画像の作成のための画像取得の詳細を示す。まず、ステップＳ５−１でカメラ５Ａで撮影した連続するＮ枚（本実施形態では３枚）の画像を取得する。次に、個々の画素についてＮ枚の画像の輝度を平均化した１枚の画像を得る。最後に、ステップＳ５−３において、平均化した画像を記憶する。記憶された画像はステップＳ４−１のイニシャライズ処理の場合にはイニシャライズ画像であり、ステップＳ４−２の現在画像の生成の場合には現在画像である。
【００２０】
次に、図６Ａ〜図６Ｂを参照して微粉炭検知処理（図４のステップＳ４−５）の詳細を説明する。
【００２１】
この微粉炭検知処理では２種類のカウンタ、すなわち低濃度カウンタＡと高濃度カウンタＢを使用する（以下、単にカウンタＡ，Ｂという）。微粉炭検知処理を実行した結果、微粉炭の漏洩が疑われる条件が成立している場合にはカウンタＡが１だけインクリメントされる。一方、微粉炭検知を実行した結果、カメラ５Ａの視野内への作業員の進入や足場等の設置が疑われる条件が成立する場合にはカウンタＢが１だけインクリメントされる。カウンタＡが設定値（本実施形態では３）に達すると発報ありの判断が成立する。この場合には、前述のように発報処理が実行される（前述した図４のステップＳ４−６〜８）。一方、カウンタＢが設定値（本実施形態では３）に達すると、前述のイニシャライズタイマが定期イニシャライズ時間に達していなくても、再イニシャライズを実行する（前述した図４のステップＳ４−９〜Ｓ４−１０，Ｓ４−１）。カウンタＡ，Ｂの初期値はいずれも０である。
【００２２】
まず、ステップＳ６−１で、カウンタＡ，Ｂの両方が初期値（無し）であればステップＳ６−２に以降し、一方が初期値以外（有り）であればステップＳ６−１２に移行する。ステップＳ６−１２では、カウンタＡが初期値でない（有り）であればステップＳ６−２１に移行し、カウンタＢが初期値でない（有り）であればステップＳ６−５０に移行する。ステップＳ６−２〜Ｓ６−１１（図６Ｂの一部）は、カウンタＡ，Ｂが共に初期値である場合、すなわち前回の微粉炭検知処理の実行時（以下、「前回サイクル」）に、微粉炭の漏洩が疑われる条件が成立した場合が成立せず、かつ誤検知が疑われる条件が成立しなかった場合である。また、ステップＳ６−２１〜Ｓ６−４０（図６Ｃ）は、カウンタＡが初期値でない場合、すなわち前回サイクルで微粉炭の漏洩が疑われる条件が成立した場合が成立した場合である。さらに、ステップＳ６−５０〜Ｓ６−８２（図６Ａ及び図６Ｂのの残りの部分）は、カウンタＢが初期値でない場合、すなわち前回サイクルで誤検知が疑われる条件が成立した場合である。
【００２３】
以下、ステップＳ６−２〜Ｓ６−１１を説明する。
【００２４】
ステップＳ６−２では、差分画像（ステップＳ４−３）に対して二値化処理（図７）を実行する。まず、ステップＳ７−１において低濃度閾値での二値化を実行する。この低濃度閾値での二値化は差分画像内の微粉炭の漏洩が疑われる領域を検出するためのものである。図８Ａを併せて参照すると、本実施形態では差分画像の各画素の輝度を０〜２５５までの２５６階調とし（値が大きい程低輝度で「高濃度」であることを示し、値が小さい程高輝度で「低濃度」であることを示す。）、１０〜８０までを低濃度閾値に設定している。差分画像のうちこの低濃度閾値の範囲に含まれる領域が、低濃度反応領域となる。図３Ｂに符号７１で示すように、ディスプレイ１５の検知画像領域１５ｂに低濃度反応領域を表示してもよい。ステップＳ７−２で低濃度反応領域があれば、検知精度向上のため、ステップＳ７−３で予め定められた面積以下の小面積の低濃度反応領域を削除し、ステップＳ７−４でカメラ５Ａの画像（視野）の外縁に接する低濃度反応領域を削除する。次に、ステップＳ７−５において高濃度閾値での二値化を実行する。この高濃度閾値での二値化は差分画像内で作業員の進入等が疑われる領域を検出するためのものである。図８Ｂを併せて参照すると、本実施形態では２５６階調のうち１２８〜２５５までを高濃度閾値に設定している。差分画像のうちこの高濃度閾値の範囲に含まれる領域が、高濃度反応領域となる。図３Ｃに符号７２で示すように、ディスプレイ１５の検知画像領域１５ｃに高濃度反応領域を表示してもよい。ステップＳ７−６で高濃度反応領域があれば、検知精度向上のため、ステップＳ７−７で予め定められた面積以下の小面積の低濃度反応領域を削除し、ステップＳ７−８でカメラ５Ａの画像（視野）の外縁に接する低濃度反応領域を削除する。
【００２５】
次に、ステップＳ６−３では、低濃度反応領域があればステップＳ６−４に移行し、高濃度反応領域があればステップＳ６−５に移行し、低濃度反応領域も高濃度反応領域もなければステップＳ４−９に移行する。ステップＳ６−４において低濃度反応領域の個数が予め定められた設定数以下の場合（以下、単に「少ない場合」という）には、ステップＳ６−５でカウンタＡを１だけインクリメントし、ステップＳ６−６で低濃度反応領域の位置及び形状の記憶し（以下、単に「記憶」という）、ステップＳ６−７で低濃度反応領域の面積を記憶する。ステップＳ６−４において低濃度反応領域の個数が予め定められた設定数を上回る場合（以下、単に「多い場合」という）には、ステップＳ６−８に移行する。
【００２６】
ステップＳ６−８、すなわち高濃度反応領域があるか、低濃度反応領域の個数が多い場合には、カウンタＢを１だけインクリメントし、ステップＳ６−９で低濃度反応領域又は高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−１０で低濃度反応領域又は高濃度反応領域の面積を記憶する。また、ステップＳ６−１１で予め定められた待機時間（本実施形態ではカメラ５Ａが３枚の連続画像を撮影するのに要する時間と等しく設定している。）だけ、処理部１２の処理（現在画像の取得を含む）を停止する。
【００２７】
以下、ステップＳ６−２１〜Ｓ６−４０を説明する。
【００２８】
ステップＳ６−２１では、差分画像（ステップＳ４−３）に対して低濃度閾値と高濃度閾値による二値化処理（図７）を実行する。次に、ステップＳ６−２２では、低濃度反応領域があればステップＳ６−２３に移行し、高濃度反応領域があればステップＳ６−３９に移行し、低濃度反応領域も高濃度反応領域もなければステップＳ４−９に移行する。
【００２９】
ステップＳ６−２３において、低濃度反応領域の個数が少なく、ステップＳ６−２４において低濃度反応領域の中点が前回サイクルの低濃度反応領域内により、かつステップＳ６−２５において前回サイクルの低濃度反応領域と比較して面積変化がある場合には、ステップＳ６−２６でカウンタＡを１だけインクリメントし、ステップＳ６−２７で低濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−２８で低濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ６−２９で、カウンタＡが設定値に達していればステップＳ４−６（発報）に移行し、達していなければステップＳ４−９に移行する。
【００３０】
ステップＳ６−２３で低濃度反応領域の個数が多い場合には、ステップＳ６−３０でカウンタＡを０（初期値）にクリアし、ステップＳ６−３１でカウンタＢを１だけインクリメントし、ステップＳ６−３２で低濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−３３で低濃度反応領域の面積を記憶し、ステップＳ６−３４で待機時間だけ処理部１２の処理を停止した後、ステップＳ４−９に移行する。
【００３１】
また、ステップＳ６−２４で低濃度反応領域の中点が前回サイクルの低濃度反応領域内にない場合には、ステップＳ６−３５でカウンタＡをクリアした後にステップＳ６−３６でカウンタＡを１だけインクリメントした後（つまり、カウンタＡの値を１に設定した後）、ステップＳ６−３７で低濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−３８で低濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ４−９に移行する。
【００３２】
ステップＳ６−３９で高濃度反応領域の中点が前回サイクルの高濃度反応領域内にあり、かつステップＳ６−４０で前回サイクルの高濃度反応領域と比較して面積変化がある場合には、ステップＳ６−２６でカウンタＡを１だけインクリメントし、ステップＳ６−２７で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−２８で高濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ６−２９で、カウンタＡが設定値に達していればステップＳ４−６（発報）に移行し、達していなければステップＳ４−９に移行する。一方、ステップＳ６−３９で高濃度反応領域の中点が前回サイクルの高濃度反応領域内にないか、ステップＳ６−４０で前回サイクルの高濃度反応領域と比較して面積変化がない場合には、ステップＳ６−３０でカウンタＡを０（初期値）にクリアし、ステップＳ６−３１でカウンタＢを１だけインクリメントし、ステップＳ６−３２で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−３３で高濃度反応領域の面積を記憶し、ステップＳ６−３４で待機時間だけ処理部１２の処理を停止する。
【００３３】
以下、ステップＳ６−５０〜Ｓ６−８２を説明する。
【００３４】
ステップＳ６−５０では、差分画像（ステップＳ４−３）に対して低濃度閾値と高濃度閾値による二値化処理（図７）を実行する。次に、ステップＳ６−５１では、高濃度反応領域があればステップＳ６−５２に移行し、低濃度反応領域があればステップＳ６−６８に移行し、低濃度反応領域も高濃度反応領域もなければステップＳ４−９に移行する。
【００３５】
ステップＳ６−５２において、高濃度反応領域の中点が前回サイクルの高濃度反応領域内にあり、かつステップＳ６−５３において前回サイクルの高濃度反応領域と比較して面積変化がない場合には、ステップＳ６−５４でカウンタＢを１だけインクリメントし、ステップＳ６−５５で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−５６で高濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ６−５７でカウンタＢが設定値に達していれば、ステップＳ６−５８で再イニシャライズの判断を設定した後にステップＳ４−９に移行し（この場合、再イニシャライズが実行される。）、達していなければステップＳ６−５９で待機時間だけ処理部１２の処理を停止した後、ステップＳ４−９に移行する。
【００３６】
ステップＳ６−５２において、高濃度反応領域の中点が前回サイクルの高濃度反応領域内にあり、かつステップＳ６−５３において前回サイクルの高濃度反応領域と比較して面積変化がある場合には、ステップＳ６−６０でカウンタＢを０（初期値）にクリアし、ステップＳ６−６１でカウンタＡを１だけインクリメントし、ステップＳ６−６２で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−６３で高濃度反応領域の面積を記憶した後、ステップＳ４−９に移行する。
【００３７】
ステップＳ６−５２において高濃度反応領域の中点が前回サイクルの高濃度反応領域内にない場合には、ステップＳ６−６４でカウンタＢをクリアした後にステップＳ６−６５でカウンタＢを１だけインクリメントした後（つまり、カウンタＢの値を１に設定した後）、ステップＳ６−６６で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−６７で高濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ４−９に移行する。
【００３８】
ステップＳ６−６８において低濃度反応領域の個数が多く、ステップＳ６−６９において低濃度反応領域の中点が前回サイクルの低濃度反応領域内にあり、かつステップＳ６−７０において前回サイクルの低濃度反応領域と比較して面積変化がない場合には、ステップＳ６−７１でカウンタＢを１だけインクリメントし、ステップＳ６−７２で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−７３で高濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ６−７４でカウンタＢが設定値に達していれば、ステップＳ６−７５で再イニシャライズの判断を設定した後にステップＳ４−９に移行し（この場合、再イニシャライズが実行される。）、達していなければステップＳ６−７６で待機時間だけ処理部１２の処理を停止した後、ステップＳ４−９に移行する。
【００３９】
ステップＳ６−６８において低濃度反応領域の個数が多いが、ステップＳ６−６９において低濃度反応領域の中点が前回サイクルの低濃度反応領域内にないか、ステップＳ６−７０において前回サイクルの低濃度反応領域と比較して面積変化がある場合には、ステップＳ６−６４でカウンタＢをクリアした後にステップＳ６−６５でカウンタＢを１だけインクリメントした後（つまり、カウンタＢの値を１に設定した後）、ステップＳ６−６６で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−６７で高濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ４−９に移行する。
【００４０】
ステップＳ６−６８において低濃度反応領域の個数が少なく、ステップＳ６−７７で低濃度反応領域の中点が前回サイクルの低濃度反応領域内にあり、かつステップＳ６−７８で前回サイクルの低濃度反応領域と比較して面積変化がない場合には、ステップＳ６−７１でカウンタＢを１だけインクリメントし、ステップＳ６−７２で低濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−７３で低濃度反応領域の面積を記憶する。その後、ステップＳ６−７４でカウンタＢが設定値に達していれば、ステップＳ６−７５で再イニシャライズの判断を設定した後にステップＳ４−９に移行し（この場合、再イニシャライズが実行される。）、達していなければステップＳ６−７６で待機時間だけ処理部１２の処理を停止した後、ステップＳ４−９に移行する。
【００４１】
ステップＳ６−６８において低濃度反応領域の個数が少なく、ステップＳ６−７７で低濃度反応領域の中点が前回サイクルの低濃度反応領域内にないか、ステップＳ６−７８で前回サイクルの低濃度反応領域と比較して面積変化がある場合には、ステップＳ６−７９でカウンタＢを０（初期値）にクリアし、ステップＳ６−８０でカウンタＡを１だけインクリメントし、ステップＳ６−８１で高濃度反応領域を記憶し、ステップＳ６−８２で高濃度反応領域の面積を記憶した後、ステップＳ４−９に移行する。
【００４２】
図９は、漏洩検知の発報がなされる場合の例を概念的に示す。まず、「Ｎ」の現在画像とイニシャル画像の差分画像について、カウンタＡをインクリメントする判断が成立する（Ａ＝１）。また、「Ｎ」の現在画像に続く「Ｎ＋１」の現在画像とイニシャル画像の差分画像について、カウンタＡをインクリメントする判断が成立する（Ａ＝２）。さらに、また、「Ｎ＋１」の現在画像に続く「Ｎ＋２」の現在画像とイニシャル画像の差分画像について、カウンタＡをインクリメントする判断が成立する（Ａ＝３）。カウンタＡが設定値である３となるアラーム発報がなされる。
【００４３】
図１０は、イニシャライズタイマが定期イニシャライズ時間に達していないが再イニシャライズが実行される場合の例を概念的に示す。まず、「Ｎ」の現在画像とイニシャル画像の差分画像についてカウンタＢをインクリメントする判断が成立し（Ｂ＝１）、待機時間だけ処理が停止する（前述のように本実施形態では３枚の現在画像に対応する時間である。）。待機時間終了後の最初の現在画像（「Ｎ＋１」の現在画像）とイニシャル画像の差分画像についてカウンタＢをインクリメントする判断が成立し（Ｂ＝２）、待機時間だけ処理が停止する。待機時間終了後の最初の現在画像（「Ｎ＋２」の現在画像）とイニシャル画像の差分画像についてカウンタＢをインクリメントする判断が成立し、カウンタＢがＢ＝３となると再イニシャライズの判断が成立する。
【００４４】
本実施形態の微粉炭検知装置１は、特に以下の特徴により微粉炭漏洩の高精度かつ早期の検知を実現できる。
【００４５】
イニシャル画像及び現在画像は、いずれもカメラ５Ａ〜５Ｎで撮影した画像そのもの（１枚の画像）ではなく、複数枚の連続する画像を平均化したものを使用している。そのため、照明のちらつき等の影響を排除できる。
【００４６】
イニシャル画像と現在画像の差分画像の二値化には２種類の閾値、すなわち高濃度閾値と低濃度閾値を使用している。微粉炭は非常に微細であるので、特に漏洩発生の初期段階ではイニシャル画像と現在画像の差分画像では低濃度（低輝度差）の領域として表れる、一方、作業員の進入や足場等の設置の場合には、イニシャル画像と現在画像の差分画像では高濃度（高輝度差）の領域として表れる。従って、高濃度閾値と低濃度閾値で差分画像を二値化した結果を両方使用することで、主として微粉炭漏洩が疑われるか、主として作業員等の進入が疑われるかを区別して判断できる。
【００４７】
微粉炭漏洩が発生した場合、通常はカメラ５Ａ〜５Ｎで撮影された画像には低濃度の領域として表れる。また、その領域は、個数がそれ程多数ではなく、位置が時間的に大きく変化せず、かつ面積が変化する。本実施形態では、イニシャル画像と現在画像の差分画像を低濃度閾値で二値化すると低濃度反応領域が存在しただけで微粉炭漏洩の可能性があるものと判断して低濃度カウンタのインクリメントするのではなく、低濃度反応領域の個数が予め定められた設定数より少なく、中点が前回サイクルの低濃度反応領域内にあり、かつ前回サイクルの低濃度反応領域と比較して面積変化がある場合に低濃度カウンタをインクリメントするので、確実かつ高精度で微粉炭漏洩を検知できる。
【００４８】
カメラ５Ａ〜５Ｎで撮影された画像に高濃度の領域が現れた場合でも、作業員の進入等ではなく微粉炭漏洩が発生している可能性が残っている。この場合、その領域は、位置が時間的に大きく変化せず、かつ面積が変化する。本実施形態では、イニシャル画像と現在画像の差分画像を高濃度閾値で二値化すると高濃度反応領域が現れた場合でも、中点が前回サイクルの高濃度領域内にあり、かつ前回サイクルの高濃度反応領域と比較して面積変化がある場合に低濃度カウンタをインクリメントするので、確実かつ高精度で微粉炭漏洩を検知できる。
【００４９】
カメラ５Ａ〜５Ｎで撮影された画像に高濃度の領域が現れた場合、通常は作業員の進入等であり、この場合には微粉炭漏洩とは異なりその領域の面積が変化しない。本実施形態では、イニシャル画像と現在画像の差分画像を高濃度閾値で二値化すると高濃度反応領域が現れただけで誤検知であると判断して高濃度カウンタをインクリメントするのではなく、前回サイクルの高濃度反応領域と比較して面積変化がない場合に高濃度カウンタをインクリメントするので、作業員の進入等による誤検知を確実に防止できる。
【００５０】
カメラ５Ａ〜５Ｎで撮影された画像に低濃度の領域が現れた場合でも、微粉炭漏洩ではなく作業員の進入等である可能性が残っている。この場合、その領域は、個数が多く、位置が時間的に大きく変化せず、かつ面積が変化しない。本実施形態では、イニシャル画像と現在画像の差分画像を低濃度閾値で二値化すると低濃度反応領域が現れた場合でも、個数が多く、かつ面積変化がない場合には高濃度カウンタをインクリメントするので、誤検知を確実に防止できる。
【００５１】
イニシャル画像は定期イニシャライズ時間毎に更新するだけでなく、誤検知の可能性が高い場合、すなわち高濃度カウンタが設定値に達した場合にも実行する。そのため、足場等の設置が行われた場合でも、現在画像を常に適切なイニシャル画像と比較して差分画像を得ることができ、この差分画像を微粉炭検知及び誤検知に使用することで、高精度かつ早期の微粉炭検知が可能である。
【００５２】
作業員等がある程度の時間作業を行った場合や、足場等の設置された場合には、カメラ５Ａ〜５Ｎで撮影された画像中に高濃度の領域がある程度の時間以上に存在し続ける。本実施形態では、誤検知の可能性が疑われる場合、すなわち高濃度カウンタをインクリメントする場合には、予め定められた待機時間の間だけカメラ５Ａ〜５Ｎによる連続画像の撮影を含む処理を停止した後に処理を再開するので、より確実かつ高精度で足場の設置等の有無を判断できる。
【００５３】
微粉炭の漏洩検知の場合を例に本発明を説明したが、本発明は、水蒸気、水、油等の漏洩にも適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  微粉炭漏洩検知装置
２  微粉炭機
３  微粉炭焚ボイラ
４  管路
５Ａ〜５Ｎ  防曝カメラ
６  パイプ
７  監視装置
１１  通信部
１２  処理部
１３  記憶部
１４  入力装置
１５  ディスプレイ
１５ａ  通常画像領域
１５ｂ  検知画像領域
１５ｃ  誤検知画像領域
１６  スピーカ
２１  イニシャライズ処理部
２２  現在画像生成部
２３  差分画像作成部
２４  検知処理部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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